Този Компютърен Чип Може Да Мисли Като Човешки Мозък

{h1}

Нов компютърен чип имитира окабеляването и архитектурата на мозъка и може да изпълнява сложни задачи, като същевременно консумира много малко енергия.

Последният мозъчен чип, подобен на мозъка, може да не е „по-умен от петокласник“, но може да симулира милиони неврони на мозъка и да изпълнява сложни задачи, използвайки много малко енергия.

Изследователи на компютърния хардуерен гигант са разработили чип с размер на пощенски марки, оборудван с 5,4 милиарда транзистори, който е в състояние да симулира 1 милион неврони и 256 милиона невронни връзки или синапси. Освен че имитират обработката на мозъка сами, отделните чипове могат да бъдат свързани като плочки, подобно на това как са свързани вериги в човешкия мозък

Екипът използва своя чип "TrueNorth", описан днес (7 август) в списание Science, за да изпълни задача, която е много предизвикателна за конвенционалните компютри: идентифициране на хора или обекти в изображение. [Супер интелигентни машини: 7 роботизирани бъдещи]

„Не сме изградили мозък. Това, което направихме, е да се учим от анатомията и физиологията на мозъка“, казва ръководителят на изследването Дхармендра Модха, мениджър и водещ изследовател на групата за когнитивни изчисления IBM Research - Алмаден в Сан Хосе, Калифорния.

Модха даде аналогия, за да обясни как чипообразният чип се различава от класическия компютърен чип. Можете да мислите за класически компютър като машина с ляв мозък, каза той на WordsSideKick.com; той е бърз, последователен и добър в разбиването на числата. „Това, което изграждаме, е машината на аналога, десен мозък“, каза той.

Машина с десен мозък

Класическите компютри - от първия електронен компютър с общо предназначение от 40-те години на миналия век до съвременните компютри и смартфони - използват модел, описан от унгарско-американския математик и изобретател Джон фон Нойман през 1945 г. Архитектурата на Фон Нойман съдържа процесор, блок за управление, памет, външно съхранение и механизми за вход и изход. Поради своята структура системата не може да извлича инструкции и да извършва операции с данни едновременно.

TrueNorth чипът на IBM може да симулира милиони неврони на мозъка.

TrueNorth чипът на IBM може да симулира милиони неврони на мозъка.

Кредит: IBM Research

За разлика от тях, новата архитектура на чипове на IBM прилича на тази на жив мозък. Чипът е съставен от изчислителни ядра, всяка от които съдържа 256 входни линии или "аксони" (кабелоподобната част на нервна клетка, която предава електрически сигнали) и 256 изходни линии, или "неврони". Подобно на истинския мозък, изкуствените неврони изпращат само сигнали или шипове, когато електрическите заряди достигнат определен праг.

Изследователите свързаха повече от 4000 от тези ядра на един чип и тестваха неговата ефективност със сложна задача за разпознаване на изображение. Компютърът трябваше да разпознава хора, велосипедисти, автомобили и други превозни средства на снимка и да идентифицира правилно всеки обект.

Проектът беше голямо начинание, каза Модха. „Това е работата на много голям екип, който работи в продължение на много години“, каза той. "Това беше многодисциплинарно, многоинституционално, многогодишно усилие."

Агенцията за напреднали научни проекти в областта на отбраната (DARPA), клонът на Министерството на отбраната на САЩ, отговарящ за разработването на нови технологии за военните, предостави финансиране за проекта от 53,5 милиона долара. [Роботи Хуманоид до летящи коли: 10 най-готини DARPA проекта]

След като екипът конструира чипа, Modha спря работа за месец и предложи бутилка шампанско в размер на 1000 долара на всеки член на екипа, който може да намери грешка в устройството. Но никой не намери такъв, каза той.

Новият чип е не само много по-ефективен от конвенционалните компютърни чипове, но и произвежда далеч по-малко топлина, казаха изследователите.

Днешните компютри - лаптопи, смартфони и дори автомобили - страдат от зрителни и сензорни увреждания, каза Модха. Но ако тези устройства могат да функционират повече като човешки мозък, в крайна сметка те могат да разберат по-добре средата си, каза той. Например, вместо да преместите изображение на камера върху компютър, за да го обработите, "сензорът [камера] става компютър", каза той.

Изграждане на мозък

Изследователите на IBM не са единствените, които изграждат компютърни чипове, имитиращи мозъка. Група от университета в Станфорд разработи система, наречена "Неврогрид", която може да симулира милион неврони и милиарди синапси.

Но докато Neurogrid изисква 16 чипа, свързани заедно, IBM чипът може да симулира същия брой неврони само с един чип, каза Modha. В допълнение, паметта на Neurogrid се съхранява извън чипа, но новата система IBM интегрира както изчислението, така и паметта на един и същ чип, което минимизира времето, необходимо за предаване на данни, каза Modha.

Кубебена Боахен, инженер по електротехника в Станфорд, който ръководи разработката на системата Neurogrid, нарече чипа на IBM „много впечатляващо постижение“. (Няколко от колегите на Boahen по проекта Neurogrid продължават да работят в IBM, каза той.)

Екипът на IBM успя да постави повече транзистори върху един чип, като същевременно го направи много енергийно ефективен, каза Boahen пред WordsSideKick.com. По-голямата енергийна ефективност означава, че бихте могли да изчислите нещата директно на телефона си, вместо да разчитате на облачни изчисления, както действа гласовата програма Siri, контролирана от Apple, каза той. Тоест Siri възлага изчисленията на други компютри чрез мрежа, вместо да я извършва локално на устройство.

IBM създаде чипа като част от SyNAPSE програмата на DARPA (съкратено за Системи на Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics). Целта на тази инициатива е да се изгради компютър, наподобяващ формата и функцията на мозъка на бозайниците, с интелигентност, подобна на акат или мишка.

"Направихме огромна крачка напред", каза Модха. Екипът начертава схемата на свързване на мозъка на маймуна през 2010 г. и през 2011 г. създаде дребномащабно невронно ядро. Сегашният чип съдържа повече от 4 000 от тези ядра.

И все пак IBM чипът е далеч от човешкия мозък, който съдържа около 86 милиарда неврони и 100 трилиона синапси. „Изминахме дълъг път, но има много дълъг път“, каза Модха.

Бележка на редактора: Статията е актуализирана в 16:18 ч. ET Октомври 2. Прогнозният брой неврони в човешкия мозък е 86 милиарда, а не 86 трилиона.

Следвайте Tanya Lewis на кикотене и , Последвай ни @wordssidekick, Facebook, Оригинална статия за WordsSideKick.com.


Видео Добавка: A brain in a supercomputer | Henry Markram.




Изследване


Летящо Високо: 7 Самолета След Хинденбург
Летящо Високо: 7 Самолета След Хинденбург

Как Роботи Изграждат 3D Отпечатан Метален Мост В Амстердам
Как Роботи Изграждат 3D Отпечатан Метален Мост В Амстердам

Наука Новини


Редкият Паметник, Наподобяващ Стоунхендж В Шотландия, Има Единичен Камък
Редкият Паметник, Наподобяващ Стоунхендж В Шотландия, Има Единичен Камък

Реалността На Защитата На Надоли Холоуей За Заподозряна
Реалността На Защитата На Надоли Холоуей За Заподозряна

Как Дебатът За Неутралност На Мрежата Се Отразява На Вашия Интернет
Как Дебатът За Неутралност На Мрежата Се Отразява На Вашия Интернет

Ураган Катрина: Факти, Щети И Последствия
Ураган Катрина: Факти, Щети И Последствия

5 Невероятни Технологии, Които Революционизират Biotech
5 Невероятни Технологии, Които Революционизират Biotech


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com